标准溶液的配制与标定

标准溶液的配制与标定一.标准溶液及基准物质定义标准溶液是指已知准确浓度的溶液，它是滴定分析中进行定量计算的依据之一。能用于直接配制标准溶液的物质，称为基准物质或基准试剂，它是用来确定某一溶液准确浓度的标准物质。•作为基准物质必须符合下列要求：•（1）试剂必须具有足够高的纯度，一般要求其纯度在99.9%以上，所含的杂质应不影响滴定反应的准确度。•（2）物质的实际组成与它的化学式完全相符，若含有结晶水（如硼砂Na2B4O7.10H2O），其结晶水的数目也应与化学式完全相符。•（3）试剂应该稳定。例如，不易吸收空气中的水分和二氧化碳，不易被空气氧化，加热干燥时不易分解等。•（4）试剂最好有较大的摩尔质量，这样可以减少称量误差。常用的基准物质有纯金属和某些纯化合物，如Cu,Zn,Al,Fe和K2Cr2O7，Na2CO3,MgO,KBrO3等，它们的含量一般在99.9%以上，甚至可达99.99%。注意：有些高纯试剂和光谱纯试剂虽然纯度很高，但只能说明其中杂质含量很低。由于可能含有组成不定的水分和气体杂质，使其组成与化学式不一定准确相符，致使主要成分的含量可能达不到99.9%，这时就不能用作基准物质。•标准溶液的配制与标定的一般规定：•1．配制及分析中所用的水及稀释液，在没有注明其它要求时，系指其纯度能满足分析要求的蒸馏水或离子交换水。•2．工作中使用的分析天平、滴定管、容量瓶及移液管等均需较正。•3．标准溶液规定为20℃时，标定的浓度为准（否则应进行换算）。•4．在标准溶液的配制中规定用“标定”和“比较”两种方法测定时，不要略去其中任何一种，而且两种方法测得的浓度值之相对误差不得大于0.2％，以标定所得数字为准。•5．标定时所用基准试剂应符合要求，含量为99.95-100.05%，换批号时，应做对照后再使用。基准试剂需定期的进行期间核查。•6．配制标准溶液所用药品应符合化学试剂分析纯级。•7．配制0.02（M）或更稀的标准溶液时，应于临用前将浓度较高的标准溶液，用煮沸并冷却水稀释。•8．碘量法的反应温度在15－20℃之间。•二、配制标准溶液的方法•1.直接配制法•用分析天平准确地称取一定量的物质，溶于适量水后定量转入容量瓶中，稀释至标线，定容并摇匀。根据溶质的质量和容量瓶的体积计算该溶液的准确浓度。•例如：氯化钠、葡萄糖、K2Cr2O7、KBrO3等。•很多仪器分析中用到的标准物质配制的标准溶液，如三聚氰胺、苯甲酸、维生素类，这些都是通过直接配制法进行制备相应的标准溶液。配制步骤：溶解--转移--洗涤--定容--摇匀•2.间接配制法（标定法）•需要用来配制标准溶液的许多试剂不能完全符合上述基准物质必备的条件。•例如：NaOH极易吸收空气中的二氧化碳和水分，纯度不高；市售盐酸中HCl的准确含量难以确定，且易挥发；KMnO4和Na2S2O3等均不易提纯，且见光分解，在空气中不稳定等。•因此，这类试剂不能用直接法配制标准溶液，只能用间接法配制，即先配制成接近于所需浓度的溶液，然后用基准物质（或另一种物质的标准溶液）来测定其准确浓度。这种确定其准确浓度的操作称为标定。•在常量组分的测定中，标准溶液的浓度大致范围为0.01mol/L至1mol/L，通常根据待测组分含量的高低来选择标准溶液浓度的大小。•例如：•配制0.1mol/LHCl标准溶液，先用一定量的浓HCl加水稀释，配制成浓度约为0.1mol/L的稀溶液，然后用该溶液滴定经准确称量的无水Na2CO3基准物质，直至两者定量反应完全，再根据滴定中消耗HCl溶液的体积和无水Na2CO3的质量，计算出HCl溶液的准确浓度。大多数无法通过直接配制的标准溶液的准确浓度是通过标定的方法确定的。间接法配制的标准溶液标定过程：基准物质干燥后的组成干燥条件℃标定对象举例名称化学式碳酸钠Na2CO3Na2CO3270─300盐酸、硫酸邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4KHC8H4O4105─110氢氧化钠氢氧化钾重铬酸钾K2Cr2O7K2Cr2O7140─150硫代硫酸钠溴酸钾KBrO3KBrO3130还原剂草酸钠Na2C2O4Na2C2O4105-110KMnO4氧化锌ZnOZnO775-825EDTA氯化钠NaClNaCl500─600AgNO3•为了提高标定的准确度，标定时应注意以下几点：•⑴标定单人应平行测定，至少重复4次，并要求测定结果的相对偏差不大于0.2%，双人8平行测定。•⑵为了减少测量误差，称取基准物质的量不应太少，最少应称取0.15ｇ以上；同样滴定到终点时消耗标准溶液的体积也不能太小，最好在30-40ｍL之间。•⑶配制和标定溶液时使用的量器，如滴定管，容量瓶和移液管等，在必要时应校正其体积，并考虑温度的影响。•⑷标定好的标准溶液应该妥善保存，避免因水分蒸发而使溶液浓度发生变化。•(5)有些不够稳定，如见光易分解的AgNO3和KMnO4等标准溶液应贮存于棕色瓶中，并置于暗处保存。•(6)能吸收空气中二氧化碳并对玻璃有腐蚀作用的强碱溶液，最好装在塑料瓶中，并在瓶口处装一碱石灰管，以吸收空气中的二氧化碳和水。•(7)对不稳定的标准溶液，久置后，在使用前还需重新标定其浓度。